一种硅/碳多元复合负极材料的制备方法

摘要

一种硅-碳多元复合负极材料的制备方法。包括：（1）利用酸和碳纳米管制备羧基化的碳纳米管，或利用羧基化的碳纳米管制备氨基化的碳纳米管。（2）将纳米硅表面氧化，生成一层硅氧化物，或利用含氨有机硅烷在加热回流的条件下使被轻微氧化的纳米硅氨基化。（3）将前述的羧基化碳纳米管与氨基化纳米硅，或者将氨基化的碳纳米管与轻微氧化纳米硅加入到有机碳源的溶剂中，分散，喷雾干燥-热解。（4）将（3）步所得材料与沥青混合，先低温恒温再经高温热处理，得到二次硅-碳纳米管/无定型碳复合负极材料。（5）气流破碎，分级，加入到含有机碳源的溶剂中，喷雾干燥-热解或者喷雾热解，高温处理即得。本发明制备的材料可逆容量大、容量可设计、循环性能好、振实密度高等优点。

主权项

一种硅/碳多元复合负极材料的制备方法；其特征在于，包括如下步骤：（1）碳纳米管的表面改性处理：利用酸和碳纳米管制备羧基化碳纳米管；或者是利用所述的羧基化碳纳米管制备得到氨基化的碳纳米管；（2）纳米硅的表面改性处理：将纳米硅表面适当氧化，生成表面为硅氧化物的纳米硅；或者是在加热回流的条件下利用含氨有机硅烷将所述表面为硅氧化物氨基化，得到氨基化纳米硅；（3）将经所述的羧基化碳纳米管与氨基化纳米硅加入到含有机碳源的溶剂中，或者将所述的氨基化的碳纳米管与表面为硅氧化物的纳米硅加入到含有机碳源的溶剂中，分散，喷雾干燥‑热解，得一次硅‑碳纳米管/无定型碳复合负极材料；（4）在120～300℃下进行低温热处理下，沥青分次进入到所述的一次硅‑碳纳米管/无定型碳复合负极材料的多孔球内部，与一次硅‑碳纳米管/无定型碳复合负极材料进行混合填充，再进行500～1000℃下的高温热处理，得二次硅‑碳纳米管/无定型碳复合负极材料；（5）将所述的二次硅‑碳纳米管/无定型碳复合负极材料气流破碎，将分级后颗粒加入到含有机碳源的溶剂中，喷雾干燥‑热解或者喷雾热解，最后在惰性气氛、1200～1800℃的高温处理下得到硅‑碳多元复合负极材料。